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Benchmarking the GENE and GYRO codes through the relative roles of electromagnetic and E  ×  B stabilization in JET high-performance discharges

R Bravenec, J Citrin, J Candy, P Mantica, T Görler, JET contributors2016年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Nonlinear gyrokinetic simulations using the GENE code have previously predicted a significant nonlinear enhanced electromagnetic stabilization in certain JET discharges with high neutral-beam power and low core magnetic shear (Citrin et al 2013 Phys. Rev. Lett. 111 155001, 2015 Plasma Phys. Control. Fusion57 014032). This dominates over the impact of E  ×  B flow shear in these discharges. Furthermore, fast ions were shown to be a major contributor to the electromagnetic stabilization. These conclusions were based on results from the GENE gyrokinetic turbulence code. In this work we verify these results using the GYRO code. Comparing results (linear frequencies, eigenfunctions, and nonlinear fluxes) from different gyrokinetic codes as a means of verification (benchmarking) is only convincing if the codes agree for more than one discharge. Otherwise, agreement may simply be fortuitous. Therefore, we analyze three discharges, all with a carbon wall: a simplified, two-species, circular geometry case based on an actual JET discharge; an L-mode discharge with a significant fast-ion pressure fraction; and a low-triangularity high-β hybrid discharge. All discharges were analyzed at normalized toroidal flux coordinate ρ  =  0.33 where significant ion temperature peaking is observed. The GYRO simulations support the conclusion that electromagnetic stabilization is strong, and dominates E  ×  B shear stabilization.

日本語訳

非線形ジャイロ運動論シミュレーションをGENEコードを用いて行った結果、高中性粒子ビーム出力と低コア磁気シアを有する特定のJET放電において、電磁的安定化が顕著に予測された(Citrin et al 2013 Phys. Rev. Lett. 111 155001、2015 Plasma Phys. Control. Fusion 57 014032)。これは、これらの放電におけるE×Bフローシアの影響を上回るものである。さらに、高速イオンが電磁的安定化の主要な要因であることが示された。これらの結論は、GENEジャイロ運動論乱流コードによる結果に基づいている。本研究では、GYROコードを用いてこれらの結果を検証する。異なるジャイロ運動論コードからの結果(線形周波数、固有関数、非線形フラックス)を比較することによる検証(ベンチマーキング)は、複数の放電に対してコードが一致する場合にのみ説得力を持つ。そうでなければ、一致は単なる偶然である可能性がある。そこで我々は、すべてカーボン壁を有する3つの放電を解析する:実際のJET放電に基づく簡略化された2種円形断面形状、高速イオン圧力割合が有意なLモード放電、および低トリangularity高βハイブリッド放電。すべての放電は、顕著なイオン温度ピーキングが観測される規格化トロイダル磁束座標ρ=0.33で解析された。GYROシミュレーションは、電磁的安定化が強く、E×Bシア安定化を支配するという結論を支持する。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JET
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